无机保温材料是当前保温材料领域研究的热点。黑曜岩是一种酸性火山玻璃岩,其二氧化硅含量在70%左右,含水量较少(<2%)。黑曜岩具有容重小、耐火度高、化学稳定性强、导热系数低、吸湿性小等优点,广泛用于保温、隔音材料。本研究以黑曜岩粉末为主要原料,水玻璃和双氧水分别作为碱激发剂和发泡剂。通过将黑曜岩粉末、水玻璃、表面活性剂(十六烷基三甲基溴化铵CTAB)等混合均匀后加入适量双氧水静置发泡,在发泡 以导热系数极低的物质气凝胶为研究对象,使其与膨胀珍珠岩复合,制成气凝胶膨胀珍珠岩。对比级配与非级配气凝胶膨胀珍珠岩胶凝材料的传热性能,建立数值模型模拟气凝胶膨胀珍珠岩的粒径级配在传热中的作用,推导出气凝胶膨胀珍珠岩胶凝材料的传热规律。根据气凝胶膨胀珍珠岩的特性研制建筑保温材料,测试这种新型保温材料的导热系数和力学性能。计算太原地区气象参数下气凝胶膨胀珍珠岩保温材料围护建筑的年制热制冷能耗值为57.45 kWh/m2,与普通围护建筑109.90kWh/m2相比,实现能耗的大幅降低。本文研究的具体内容如下:(1)使用不同硅源、酸碱催化剂和改性置换剂研制低导热气凝胶。对制得二氧化硅气凝胶进行表征,比较测试结果,研究硅源种类、酸碱催化剂、凝胶时间、硅源试剂与去离子水的体积比、改性置换液的组成和比例对气凝胶性能的影响。

为改善目前市场上玻化微珠保温板干密度大、抗压强度低、保温效果差等缺陷,以粉煤灰掺量(取代水泥)、水泥种类、玻化微珠掺量为变量,通过单因素试验确定保温板的配合比。结果表明:当粉煤灰掺量为10%,选用P·O52.5水泥,玻化微珠掺量为194.75 kg/m3,玻化微珠保温板自重较小并且承重能力及保温性能均佳。 以膨胀玻化微珠为主要原料,与水泥、外加剂混合,经模压成型制备新型保温墙板。通过正交试验,测试膨胀玻化微珠、水泥、外加剂种类、纤维水镁石绒掺量对膨胀玻化微珠墙体保温板抗压强度和导热系数的影响。结果显示:膨胀玻化微珠掺量对保温板导热系数影响显著,对保温板强度的影响因素顺序为:膨胀玻化微珠掺量>外加剂种类>水泥用量>纤维水镁石绒掺量。

信阳中信无机纳米保温板是一种无毒、无味、不燃、不腐、耐酸碱、保温、隔音隔热，内部呈蜂窝状结构产品，是由酸性火山玻璃质熔岩经破碎，筛分至一定粒度，再经预热，在1400℃以上高温延时烧结而制成的一种白色或浅色的优质绝热保温材料，可与不同的胶结料配制制成。 中信无机纳米改性保温面砖，用于外墙保温层。其强度高、绝热好，有保温防渗功能。 技术原理为：在制备外墙保温面砖的保温层时添加纳米材料和高分子材料，在一定条件下聚合成型、改性，以提高其抗压、抗裂、抗剪强度以及粘接强度，制造出基底保温层含纳米材料的铝塑及纳米材料复合的高强度、高绝热外墙保温面砖。

集保温、轻质、耐火、防水、高强、低收缩等优良性能于一身的新型墙体材料，本文采用新型镁质胶凝材料硫柠镁水泥作为胶结材料，添加轻质骨料、防水材料、抗裂纤维、发泡剂，通过正交试验设计研制出一种新型墙体保温材料，其防火、导热、密度、强度、吸水率、收缩性等综合性能优良。通过XRD和超景深三维显微镜VHX-2000等现代测试手段，分析了此保温材料的物相和微观结构，主要的研究成果有以下几个方面。检验了作为胶凝材料的硫柠镁基水泥的性能，配合比氧硫比为1.7、水硫比1.0、柠檬酸含量1.3%时，硫柠镁水泥的28d抗压、抗折强度分别为52.90MPa和9.29MPa。通过单因素试验确定了多孔保温板基本是由硫柠镁水泥为胶结材料，添加轻质骨料、憎水剂和纤维，经发泡剂加气发泡而成的复合体系。影响保温墙体材料的主要性能为材料的密度、吸水率、抗压强度以及导热系数。利用正交试验安设计，通过对这四个主要性能的测定和分析，讨论了骨胶比、发泡剂掺量、纤维掺量以及憎水剂掺入量对于各项性能的影响，终得出配合比为：骨胶比为0.2、发泡剂掺量0.09、憎水剂掺量1.2%及纤维掺量0.4%。